DE102012211859A1

DE102012211859A1 - Abstützelement für einen Ventiltrieb

Info

Publication number: DE102012211859A1
Application number: DE201210211859
Authority: DE
Inventors: Friedrich Hieronymus; Stefan Hieronymus
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2014-01-09

Abstract

Bei einem hydraulischen Abstützelement (1) für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem zylindrischen Gehäuse (2), in welchem ein hohler Druckkolben (3) mit einem Vorratsraum (5) für Öl als Hydraulikmittel axial verschieblich angeordnet und über ein Rückschlagventil (9) mit einem Hochdruckraum (8) des Gehäuses (2) verbunden ist, wobei der Druckkolben (3) innerhalb des Gehäuses (2) einen seitlichen Einlass (6) für das Hydraulikmittel aufweist, ist erfindungsgemäß in dem Druckkolben (3) ein den Durchfluss des Hydraulikmittels von dem Einlass (6) in den Vorratsraum (5) regelndes Verschlussorgan (11) angeordnet.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Abstützelement für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem zylindrischen Gehäuse, in welchem ein hohler Druckkolben mit einem Vorratsraum für Öl als Hydraulikmittel axial verschieblich angeordnet und über ein Rückschlagventil mit einem Hochdruckraum des Gehäuses verbunden ist, wobei der Druckkolben innerhalb des Gehäuses einen seitlichen Einlass für das Hydraulikmittel aufweist.
Hintergrund der Erfindung
In Verbrennungsmotoren mit Schlepphebelventiltrieben kommen hydraulische Abstützelemente für den Ventilspielausgleich zum Einsatz. Bei einem solchen Abstützelement besteht der Nachteil, dass das Hydraulikmittel aus dem Vorratsraum des Druckkolbens nach dem Ausschalten der Brennkraftmaschine allmählich bis auf ein Niveau unterhalb des seitlichen Einlasses ausläuft, falls hiergegen eine konstruktive Maßnahme nicht getroffen wurde. Wenn dann bei dem Abstützelement ein Teil des als Hydraulikmittel verwendeten Öles nach dem Abstellen des Motors bis zu dem als Ölversorgungsbohrung wirkenden Einlass des Druckkolbens ausgelaufen ist, reicht die im Vorratsraum des Druckkolbens gespeicherte geringere Hydraulikmenge nicht aus und es kann nach einem erneuten Motorstart durch Einsaugen von Luft in den Hochdruckraum des Gehäuses zu Ventiltriebsgeräuschen kommen.
Zur Lösung dieses Problems wird in der Druckschrift DE 10 2005 022 456 A1 für ein Abstützelement der eingangs genannten Art zum Transport des Hydraulikmittels innerhalb des Druckkolbens ein Umlenkelement in der Form eines dünnen Röhrchens vorgeschlagen, welches mit einem Ende in dem Einlass befestigt ist und sich in dem Vorratsraum in Richtung zum Kopf des Druckkolbens erstreckt, der sich, wie die Zeichnung zeigt, außerhalb des Gehäuses befindet.
Auch aus den Druckschriften DE 10 2006 007 375 A1 und DE 10 2006 007 376 A1 sind Ausführungen von Abstützelementen bekannt, bei welchen jeweils innerhalb des Druckkolbens als Umlenkelement eine Rohrkonstruktion zur Verhinderung des Auslaufens von Hydraulikmittel eingebaut ist. Die vorbekannten Ausführungen haben jedoch nicht nur den Nachteil, konstruktiv aufwendig zu sein, sondern sie ermöglichen auch nicht, das Hydraulikmittel nach dem Ausschalten der Brennkraftmaschine vollständig in dem Druckkolben zu halten.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abstützelement anzugeben, bei welchem das Ausfließen von Hydraulikmittel aus dem Vorratsraum des Druckkolbens vollständig verhindert wird und somit die hydraulische Funktion des Abstützelementes für einen klapperfreien Betrieb beim Motorstart infolge einer kompletten Abdichtung des Vorratsraumes gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem Druckkolben ein den Durchfluss des Hydraulikmittels von dem Einlass in den Vorratsraum regelndes Verschlussorgan angeordnet ist. Dieses kann von einem zylindrischen Röhrchen mit einer seitlichen Durchflussöffnung für das Hydraulikmittel gebildet sein, in welchem ein axial verschiebbarer, die Durchflussöffnung verschließender oder freigebender Kolben angeordnet ist.
Der Kolben kann von einer als Druckfeder wirkenden Rückstellfeder in Richtung seiner die Durchflussöffnung verschließenden Stellung axial beaufschlagt sein.
Bei ausgeschalteter Brennkraftmaschine kann der Kolben in seiner die Durchflussöffnung verschließenden Stellung von der Rückstellfeder an einem ringförmigen inneren Absatz des Röhrchens angedrückt sein. In diesem Fall bewirkt die Rückstellfederkraft über den Kolben eine Abdichtung des Vorratsraumes des Druckkolbens, so dass Hydraulikmittel nicht austreten kann.
Bei eingeschalteter Brennkraftmaschine kann der Kolben von der die Federkraft der Rückstellfeder übersteigenden Druckkraft des Hydraulikmittels in seine die Durchflussöffnung freigebende Stellung verschoben sein. Dann wirkt also bei Motorbetrieb der Öldruck gegen den Kolben und überwindet die Kraft der Rückstellfeder.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 ein Abstützelement mit einem Verschlussorgan, dessen Durchflussöffnung zum Vorratsraum des Druckkolbens geschlossen ist, teilweise in der Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt;
2 das Abstützelement gemäß 1, jedoch in geöffneter Stellung der Durchtrittsöffnung des Verschlussorgans;
3 den Bereich des Abstützelementes mit dem Verschlussorgan gemäß 2 in vergrößerter Darstellung, im Längsschnitt.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Ein hydraulisches Abstützelement 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 2 und einem Druckkolben 3, welcher auf einem Teil seiner Länge in dem Gehäuse 2 längsverschieblich eingesteckt ist. Das Abstützelement 1 kann als Ventilspielausgleichselement in eine Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine eingebaut werden. Sein Druckkolben 3 weist an dem außerhalb des Gehäuses 2 befindlichen Ende einen Kopf 4 auf, auf welchem ein hebelartiger Nockenfolger verschwenkbar gelagert werden kann.
Der Druckkolben 3 ist hohl ausgeführt und weist einen Vorratsraum 5 für Öl als Hydraulikmittel auf, welcher über einen seitlichen Einlass 6 des Druckkolbens 3 gefüllt werden kann. Bei eingeschalteter Brennkraftmaschine kann das Hydraulikmittel als Drucköl durch eine seitliche Einfüllöffnung 7 in das Gehäuse 2 und von dort durch den Einlass 6 des Druckkolbens 3 in den Vorratsraum 5 gelangen.
Zwischen dem Vorratsraum 5 und einem Hochdruckraum 8 des Gehäuses 2 ist ein Rückschlagventil 9 angeordnet. Der Hochdruckraum 8 befindet sich an dem axialen Ende des Gehäuses 2, welches von dem eingesteckten Druckkolben 3 abgewandt ist. Dort ist das Gehäuse 2 und damit der Hochdruckraum 8 mit einem Boden 10 stirnseitig geschlossen.
Erfindungsgemäß ist in dem Druckkolben 3 ein den Durchfluss des Hydraulikmittels von dem Einlass 6 in den Vorratsraum 5 regelndes Verschlussorgan 11 angeordnet. Dieses besteht aus einem in den Einlass 6 des Druckkolbens 3 mit einem Ende eingepressten Röhrchen 12, welches innerhalb des Vorratsraumes 5 eine radiale Durchflussöffnung 13 aufweist. In dem Röhrchen 12 ist an seinem von dem Einlass 6 abgewandten verschlossenen Ende eine Rückstellfeder 14 angeordnet, welche als Druckfeder auf einen in dem Röhrchen 12 axial verschiebbaren Kolben 15 einwirkt.
Bei ausgeschalteter Brennkraftmaschine verschiebt die Rückstellfeder 14 den Kolben 15 in Richtung des Einlasses 6, bis der Kolben 15 an einem ringförmigen Absatz 16 anliegt, der innerhalb des Röhrchens 12 im Bereich des Einlasses 6 ausgebildet ist. In dieser Stellung verschließt der Kolben 15 die Durchflussöffnung 13 des Röhrchens 12. Dadurch wird mit dem Kolben 15 der Innenraum des Röhrchens 12 einerseits gegenüber dem Gehäuse 2 und andererseits gegenüber dem Vorratsraum 5 komplett abgedichtet und das im Vorratsraum 5 gespeicherte Hydraulikmittel wird dort vollständig gehalten. Es kann daraus weder über die Durchflussöffnung 13 noch über den Einlass 6 entweichen. Der Eintritt von Luft in den Vorratsraum 5 ist nicht möglich. Beim Einschalten der Brennkraftmaschine steht somit die gesamte Menge an Hydraulikmittel zur Verfügung, die im Vorratsraum 5 gespeichert ist und für den Ventilspielausgleich benötigt wird. Auf diese Weise wird ein klapperfreier Betrieb beim Motorstart gewährleistet.
Bei eingeschalteter Brennkraftmaschine wird Drucköl als Hydraulikmittel über die Einfüllöffnung 7 in das Gehäuse 2 gefördert und liegt dort im Einlass 6 des Druckkolbens 3 an dem Kolben 15 des Röhrchens 12 an. Da die von dem Drucköl auf den Kolben 15 einwirkende Druckkraft größer ist, als die dieser entgegengerichtete Kraft der Rückstellfeder 14, muss der Kolben 15 sich von dem Absatz 16 fort zu demjenigen Ende des Röhrchens 12 hin bewegen, welches von dem Einlass 6 abgewandt ist. Dabei wird die Rückstellfeder 14 zusammengedrückt. In dieser Stellung gibt der Kolben 15 die Durchflussöffnung 13 des Röhrchens 12 frei, so dass eine Verlustmenge an Hydrauliköl von dem Einlass 6 in das Röhrchen 12 und von dort über die Durchflussöffnung 13 in den Vorratsraum 5 einströmen kann.
Bezugszeichenliste

1: Abstützelement
2: Gehäuse
3: Druckkolben
4: Kopf
5: Vorratsraum
6: Einlass
7: Einfüllöffnung
8: Hochdruckraum
9: Rückschlagventil
10: Boden
11: Verschlussorgan
12: Röhrchen
13: Durchflussöffnung
14: Rückstellfeder
15: Kolben
16: Absatz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005022456 A1 [0003]
DE 102006007375 A1 [0004]
DE 102006007376 A1 [0004]

Claims

Hydraulisches Abstützelement (1) für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem zylindrischen Gehäuse (2), in welchem ein hohler Druckkolben (3) mit einem Vorratsraum (5) für Öl als Hydraulikmittel axial verschieblich angeordnet und über ein Rückschlagventil (9) mit einem Hochdruckraum (8) des Gehäuses (2) verbunden ist, wobei der Druckkolben (3) innerhalb des Gehäuses (2) einen seitlichen Einlass (6) für das Hydraulikmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Druckkolben (3) ein den Durchfluss des Hydraulikmittels von dem Einlass (6) in den Vorratsraum (5) regelndes Verschlussorgan (11) angeordnet ist.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussorgan (11) von einem zylindrischen Röhrchen (12) mit einer seitlichen Durchflussöffnung (13) für das Hydraulikmittel gebildet ist, in welchem ein axial verschiebbarer, die Durchflussöffnung (13) verschließender oder freigebender Kolben (15) angeordnet ist.
Abstützelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (15) von einer als Druckfeder wirkenden Rückstellfeder (14) axial beaufschlagt ist.
Abstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei ausgeschalteter Brennkraftmaschine der Kolben (15) in seiner die Durchflussöffnung (13) verschließenden Stellung von der Rückstellfeder (14) an einen ringförmigen inneren Absatz (16) des Röhrchens (12) angedrückt ist.
Abstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei eingeschalteter Brennkraftmaschine der Kolben (15) von der die Federkraft der Rückstellfeder (14) übersteigenden Druckkraft des Hydraulikmittels in seine die Durchflussöffnung (13) freigebende Stellung verschoben ist.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussorgan von einem zylindrischen Röhrchen (12) mit einer seitlichen Durchflussöffnung (13) für das Hydraulikmittel gebildet ist, in welchem eine die Durchflussöffnung (13) verschließende oder freigebende Kugel angeordnet ist, die in Achsrichtung des Röhrchens (12) von einer als Druckfeder wirkenden Rückstellfeder (14) beaufschlagt ist.